加速可靠性试验方法概述
在产品可靠性水平提高的背景下,缩短试验时间或降低试验样本数量成为提高效率的关键。加速可靠性试验应运而生,旨在满足这一需求。以下是常见的加速试验方法,实际应用中往往综合运用多种方法以达到更短的试验时间。
大样本试验数据统计分析
产品的强度通常服从特定分布。通过增加样本数量,可以降低对每个试验样品的试验条件要求,加速试验过程。电子产品的加速可靠性试验是一个例子,尽管可能不能完全说明问题,但在机械产品可靠性试验中,采用威布尔分布计算增加样本数据进行加速是一个典型应用。大量样本意味着低风险,通常得到较为保守的结果。
增加使用频率
通过提高产品使用频率来缩短试验时间,例如提高占空比以实现快速完成长时间的工作量。例如,将一天使用两次的开关通过提高占空比实现每分钟一次,相当于实现一年的工作量,大幅压缩了试验时间。此方法风险较低,但需评估增加占空比对特定产品的影响,如长时间工作可能导致发热,需独立评估其影响,确保试验结果的准确性。
去除无失效时间
在某些产品中,存在较短工作时间与长时间待机状态。由于待机状态的功耗低,对产品可靠性影响小,假设待机时对产品失效率贡献为零,以缩短实际工作时间加速试验。以汽车ECU为例,停车时处于低功耗待机状态,假设对失效率无贡献,使试验时间大大缩短。需注意,即使假设待机时不影响产品失效,实际影响可能存在,评估待机工作环境对可靠性的影响至关重要。
提高试验应力水平
通过提高产品试验应力水平来加速试验过程。提高应力水平对应的加速因子通常通过加速模型计算获得,缺乏成熟模型时,需通过试验数据拟合或其它方法确定。加速模型的适用性、参数选择对最终结果影响较大,风险相对较高。然而,随着产品可靠性提高,提高试验应力水平已成为大多数企业不可承受的试验时间或样本数量需求,因此,这一方法得到了广泛应用。